基于ReWorks平臺的SD卡驅(qū)動程序設(shè)計(jì)

摘要：SD卡作為一種大容量、高性能的固體存儲設(shè)備廣泛應(yīng)用于各類嵌入式系統(tǒng)。目前基于嵌入式ReWorks系統(tǒng)的SD卡驅(qū)動研究還比較少。為實(shí)現(xiàn)SD卡在ReWorks平臺上的數(shù)據(jù)存取，本文以S3C2440為處理器研究了基于SD總線模式的SD卡初始化過程和讀／寫過程，并根據(jù)ReWorks系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和建立塊設(shè)備的工作流程，在ReWorks系統(tǒng)平臺上實(shí)現(xiàn)了的SD模式下的SD卡驅(qū)動程序。該驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)時(shí)ReWor-ks平臺的塊設(shè)備驅(qū)動開發(fā)以及其他系統(tǒng)平臺的SD卡驅(qū)動開發(fā)均有一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞：驅(qū)動程序；ReWorks；SD卡；嵌入式系統(tǒng)

0 引言
SD卡(Secure Digital Memory Card)是由日本松下、東芝及美國SanDisk公司于1999年8月在MMC卡(Multi Media Card)基礎(chǔ)上共同研制而成的具有大容量、高性能、安全性好等特點(diǎn)的多功能存儲卡。由于SD卡通過9針的硬件接口與專門的驅(qū)動器接口相連接，不需要外接電源維持記憶信息，而且作為一體化固體介質(zhì)，沒有任何移動部件，所以不用擔(dān)心機(jī)械移動帶來的損壞。由于SD卡讀／寫速度快、移動靈活性好、安全性強(qiáng)，加之體積很小，SD卡被廣泛使用于嵌入式便攜移動裝置上作為嵌入式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，如：數(shù)碼相機(jī)、PDA和多媒體播放器等。SD卡用于ReWorks嵌入式系統(tǒng)，必須要開發(fā)相應(yīng)的驅(qū)動程序。

1 SD卡操作流程
SD卡具備SPI和SD兩種總線模式，這兩種模式下的卡的初始化過程和讀／寫過程各有特點(diǎn)，具體驅(qū)動程序的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)不同。SD卡有SD和SPI兩種通信模式，前者可獲得比后者更高的通信速率。在SD模式下的總線協(xié)議類似于問答方式，先由主機(jī)向卡發(fā)送CMD指令接著被尋址的卡做出響應(yīng)，根據(jù)接收的主機(jī)指令的不同，響應(yīng)幀內(nèi)容和長度也不同，具體有4種R1，R2，R3和R6，其中R1，R3，R6總長為48位，R2總長為136位，響應(yīng)幀格式如圖1所示。幀傳輸總是以高位開始，低位結(jié)束。本文采用SD總線模式對SD卡進(jìn)行操作。

1．1 SD卡初始化過程
在對SD卡進(jìn)行讀／寫操作前必須對卡進(jìn)行初始化，在卡的初始化過程中所有的主機(jī)與卡的通信都只走命令接口。在識別模式下主機(jī)對卡進(jìn)行軟復(fù)位，由卡發(fā)布RCA(Relative Card Address)地址，主機(jī)對其確認(rèn)，此后主機(jī)用RCA地址對相應(yīng)的卡進(jìn)行操作。上電復(fù)位或者發(fā)送CMD0可使SD卡進(jìn)入空閑模式(IdleState)，總線激活后，在SD模式下應(yīng)該用CMD55(APP_CMD)命令(其中RCA=0x0000)對卡進(jìn)行操作，以使卡將下一指令解釋為應(yīng)用指令即ACMD，再用ACMD41(SD_SEND_OP_COND)對卡進(jìn)行操作，卡對該指令的響應(yīng)將記錄在操作條件寄存器中，同時(shí)不兼容韻卡將進(jìn)入非活動狀態(tài)(Inactive State)，此后主機(jī)發(fā)出CMD2(ALL_SEND_CID)指令，獲取卡的識別編碼，獲取識別碼后，主機(jī)將發(fā)出CMD3(SEND_RE-LATIVE_ADDR)指令獲取RCA地址。以上為SD卡初始化的基本流程，此后主機(jī)將用RCA地址對卡進(jìn)行讀／寫操作，SD卡在SD模式下的初始化的詳細(xì)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖2所示。